法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)設(shè)計(jì)

1、教學(xué)設(shè)計(jì)模式 第四章電磁感應(yīng) 法拉第電磁感應(yīng)定律 主備教師：李世仙一、內(nèi)容及其解析： 本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容法拉第電磁感應(yīng)定律指的是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算，其核心（或關(guān)鍵）是, 理解它關(guān)鍵就是要正確理解什么是磁通量的變化率。二、目標(biāo)及其解析（1）、知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),及決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素。（2）、知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區(qū)別、。（3）、理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式。（4）、知道E=BLvsin如何推得。（5）、會(huì)用解決問(wèn)題。 三、問(wèn)題診斷分析的一般模式 在本節(jié)課的教學(xué)中，學(xué)生可能遇到的問(wèn)題是如何運(yùn)用解決實(shí)際問(wèn)題，產(chǎn)生這一問(wèn)題是學(xué)生沒(méi)有正確理解“變化量”與“變化率

2、”。四、教學(xué)支持條件分析 在本節(jié)課的教學(xué)中，準(zhǔn)備使用多媒體課件。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)的一般模式 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）、知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),及決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素。（2）、知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區(qū)別、。（3）、理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式。（4）、知道E=BLvsin如何推得。（5）、會(huì)用解決問(wèn)題。（6）、經(jīng)歷探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)動(dòng)手能力和探究能力。（7）、通過(guò)推導(dǎo)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=BLv，掌握運(yùn)用理論知識(shí)探究問(wèn)題二、問(wèn)題與例題問(wèn)題一：探究影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素結(jié)論:電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化 有關(guān)，磁通量的變化越 電動(dòng)勢(shì)越大,磁通量的變化越 電動(dòng)

3、勢(shì)越小。例題：下列說(shuō)法正確的是（ ）A、線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大B、線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大C、線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D、線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大問(wèn)題二：法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容:電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比2.公式 3.定律的理解:磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量率的區(qū)別、t感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由 來(lái)判斷例題一：一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場(chǎng)放置，在0. 5s內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。問(wèn)題三

4、：導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 需要理解（1）B,L,V兩兩 （2）導(dǎo)線的長(zhǎng)度L應(yīng)為 長(zhǎng)度（3）導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線平行時(shí)，E= （4）速度V為平均值（瞬時(shí)值），E就為 （ ）問(wèn)題：當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向跟磁感線方向有一個(gè)夾角，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可用上面的公式計(jì)算嗎？例題：如圖所示，閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體棒以v斜向切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。解析：可以把速度v分解為兩個(gè)分量：垂直于磁感線的分量v1=vsin和平行于磁感線的分量v2=vcos。后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

5、。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv1=BLvsin強(qiáng)調(diào)：在國(guó)際單位制中，上式中B、L、v的單位分別是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），指v與B的夾角。反電動(dòng)勢(shì)：電動(dòng)機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是反電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)是削弱了電源電流, 阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng). 正因?yàn)榉措妱?dòng)勢(shì)的存在,所以對(duì)電動(dòng)機(jī),歐姆定律不成立。三、目標(biāo)檢測(cè)1、一個(gè)200匝、面積200cm2 ，磁通量的變化率是 ，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是 。2、一導(dǎo)體棒長(zhǎng)為40cm，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，速度為5m/s，棒在運(yùn)動(dòng)中能產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 。四、配餐作業(yè)A組題：1、關(guān)于某一閉合電路中感應(yīng)電

6、動(dòng)勢(shì)的大小E，下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A、E跟穿過(guò)這一閉合電路的磁通量的大小成正比B、E跟穿過(guò)這一閉合電路的磁通量的變化大小成正比C、E跟穿過(guò)這一閉合電路的磁通量的變化快慢成正比D、E跟穿過(guò)閉合電路所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小成正比 2、關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A、導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，一定會(huì)產(chǎn)生電流B、導(dǎo)體切割磁感線，一定會(huì)產(chǎn)生電流 C、閉合電路切割磁感線就會(huì)產(chǎn)生電流 D、穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B組題：1、圖4-4-1中abcd是一個(gè)固定的U形金屬框架，ab和cd邊都很長(zhǎng)，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，框架的電阻可不計(jì)，ef是放置在框架上與bc平行導(dǎo)體桿，它可在框架上

7、自由滑動(dòng)（摩擦可忽略）。它的電阻為R，現(xiàn)沿垂直于框架平面的方向加一恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。已知當(dāng)以恒力F向右拉導(dǎo)體桿ef時(shí)，導(dǎo)體桿最后勻速滑動(dòng)，求勻速滑動(dòng)時(shí)的速度。2、如圖4-4-2所示，邊長(zhǎng)為0.1m正方形線圈ABCD在大小為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以AD邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。初始時(shí)刻線圈平面與磁感線平行，經(jīng)過(guò)1s線圈轉(zhuǎn)了90°，求：（1）線圈在1s時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值。（2）線圈在1s末時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小。 3、矩形線圈abcd，長(zhǎng)ab=20cm ,寬bc=10cm,匝數(shù)n=200,線圈回路總電阻R= 50，整個(gè)線圈平面均有垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)，

8、磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖4-4-3所示，求：（1）線圈回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（2）在t=0.3s時(shí)線圈ab邊所受的安培力。4、如圖4-4-4所示，M為一線圈電阻r=0.4的電動(dòng)機(jī)，R=24，電源電動(dòng)勢(shì)E=40V。當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)，I1=1.6A，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I2=4.0A求開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱消耗的功率和電動(dòng)機(jī)線圈的反電動(dòng)勢(shì)E反。C組題：1、在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一矩形線框,邊長(zhǎng)ab=L1,bc=L2線框繞中心軸以角速度由圖示位置逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。求:（1）線圈轉(zhuǎn)過(guò)1/4周的過(guò)程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(2) 線圈轉(zhuǎn)過(guò)1/4周時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（3）轉(zhuǎn)過(guò)半周、一周的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2、如圖，放置在水平面內(nèi)的平行金屬框架寬為L(zhǎng)0.4m，金屬棒置于框架上，并與兩框架垂直.整個(gè)框架位于豎直向下、磁感強(qiáng)度B0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電阻R0.09，電阻為0.01，阻力忽略不計(jì)，當(dāng)在水平向右的恒力F作用下以m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：(1)畫(huà)出等效電路圖，標(biāo)明哪點(diǎn)電勢(shì)高.(2)求回路中的感應(yīng)電流.(3)電阻R上消耗的電功